Kumulacja miozyny i miopatia mięśni poprzecznie prążkowanych wynikają z utraty palca 1 i 3 mięśnia ad 6

Utrata białek mięśniowych podczas kacheksji (35), cukrzycy (36), sepsy (37) i zaburzeń neurologicznych (38) jest uważana za pośredniczoną przede wszystkim przez aktywację UPS. Chociaż wykazano, że białka miozyny są ubikwitynowane (39), nie zidentyfikowano specyficznej ligazy ubikwityny E3 lub towarzyszących jej enzymów koniugujących ubikwitynę E2, które pośredniczą w degradacji MHC zależnej od UPS. Ponadto, chociaż zidentyfikowano kilku partnerów interakcji dla MuRF3 (10), nie wykazano dotychczas aktywności ligazy ubikwityny E3 dla MuRF3. Tutaj pokazujemy, że. / Wolne MHC i MHCIIa służą jako zachodzące na siebie cele dla ubikwitynacji i zależnej od UPS degradacji przez MuRF1 i MuRF3 razem z enzymami koniugującymi ubikwitynę E2 UbcH5a, -b i -c. Ponieważ białka MuRF wykazują zarówno aktywność ligazy ubikwitynowej E3 i odgrywają rolę w stabilizowaniu struktury sarcomere i mikrotubul (7, 10, 11, 40), fenotyp myszy DKO może odzwierciedlać nie tylko utratę aktywności ligazy ubikwitynowej, ale także utratę integralności strukturalnej komórek mięśni prążkowanych. Jednak nagromadzenie miozyny w nieobecności MuRF1 i MuRF3 oraz nasze dane pokazujące, że MuRF1 i MuRF3 pośredniczą w ubikwitynacji i degradacji miozyny, silnie argumentują, że utrata aktywności ligazy MuRF1 i MuRF3 w ubikwitynie w znacznym stopniu przyczynia się do fenotypu myszy DKO. Co ciekawe, chociaż stwierdziliśmy, że białka MHC są bezpośrednimi celami MuRF1 i MuRF3, nieobecność obu ligaz ubikwitynowych E3 nie wpływała na cały miofiber, ponieważ pozornie nieuszkodzony wewnętrzny rdzeń muflowy był wciąż obecny i otoczony przez akumulujące się białka MHC w mięśniu DKO. Zatem kuszące jest spekulować, że MuRF1 i MuRF3 preferencyjnie wpływają na degradację rozpuszczalnej cytosolowej frakcji białek MHC, a nie na frakcję MHC, która jest związana z sarcomere, która może być faktycznie stabilizowana przez białka MuRF. Ponieważ MuRF1 i MuRF3 sprzyjają degradacji białek MHC, oczekiwaliśmy, że utrata MuRF1 i MuRF3 doprowadzi do akumulacji nierozłożonego MHC. Jednakże zaobserwowaliśmy nagromadzenie zarówno niezdegradowanego jak i zdegradowanego MHC w mięśniu DKO. Sugeruje to, że inne mechanizmy degradujące MHC, najprawdopodobniej nie zależne od proteasomu, mogą być aktywowane w mięśniu DKO, ale wyraźnie nie są wystarczające do całkowitej degradacji MHC. Kilka proteinaz, takich jak proteinaza serynowa typu trypsyny (41), kalpaina (42), katepsyna B / L (43, 44) i chymaza (44) są aktywowane podczas dystrofii mięśniowej. W szczególności proteinaza serynowa podobna do trypsyny pośredniczy w rozszczepianiu miozyny (41) z produktami rozkładu miozyny podobnymi do obserwowanych w DKO soleus (Figura 2C). Ponadto, leczenie myofibryli proteiną tiolową spowodowało utratę dysku Z (41), co było wynikiem analogicznym do wyników naszego mikroskopu elektronowego, w którym praktycznie nie znaleziono struktur z krążka Z w akumulującym się MHC mięśnia DKO. Wnioskujemy zatem, że MuRF1 i MuRF3 są kluczowymi enzymami degradacji MHC zależnej od UPS w mięśniach poprzecznie prążkowanych. Ta obserwacja jest ważna, ponieważ degradacja kompleksów aktynominowych przez UPS jest zmniejszona w porównaniu z nieskompleksowanymi cząsteczkami miozyny i aktyny (39), a dostęp sarkomeru przez UPS jest częściowo mediowany przez proteazy, takie jak kaspaza-3 (45) i kalpainia. (46), które zwiększają ubikwitynację białek strukturalnych. Jest zatem możliwe, że aktywacja tych proteaz może być ważna dla zainicjowania obrotu miozyną w miopatycznym mięśniu DKO i pogorszyć fenotyp przez wytwarzanie substratów do degradacji zależnej od UPS. Jednakże, ponieważ MuRF1 i MuRF3 wydają się enzymami ograniczającymi szybkość regulowania ubikwitynacji i degradacji miozyny, uważamy, że ich brak jest główną przyczyną fenotypu DKO. y / wolny MHC jest obniżony w sercu dorosłego mysiego, ale może być odwracalnie regulowany w górę przez farmakologiczne wywoływanie niedoczynności tarczycy, zapewniając sposób monitorowania powolnej degradacji MHC w obecności lub nieobecności białek MuRF1 i MuRF3 in vivo. Stwierdziliśmy, że degradacja. / Powolny MHC była znacznie zmniejszona u myszy z mutacją MuRF1 i MuRF3 w porównaniu z myszami WT, dodatkowo wspierając rolę MuRF1 i MuRF3 w degradacji. / Powolny MHC w sercu. Odwrotnie, nadekspresja białka MuRF1 i MuRF3 hamowała akumulację białka MHC w różnicujących się komórkach C2C12, co wskazuje, że białka MHC są rzeczywiście celem degradacji zależnej od MuRF1 i MuRF3. Co ciekawe, ekspresja MuRF3 (7) jest podobna do ekspresji MHC (25) podczas różnicowania komórek C2C12, co może odzwierciedlać mechanizm regulowania obrotu miozyną podczas różnicowania. Miopatia nemalinowa, chociaż jest klinicznie podobna do miopatii magazynującej miozynę, jest spowodowana mutacjami w różnych genach kodujących cienkoaromatyczne białka sarkomeryczne, w tym nebulinę (47), (3-aktynę (48) i troponinę T1 (49)
[przypisy: przetrząsarko zgrabiarka, rehabilitacja po złamaniu szyjki kości udowej, nafta kosmetyczna z olejkiem rycynowym ]
[więcej w: nafta kosmetyczna z olejkiem rycynowym, rehabilitacja po złamaniu szyjki kości udowej, szczecin szpital wojskowy ]